可控震源高效采集技术及在国际项目中的应用
经济高效的可控震地震勘探方法
经济高效的可控震源地震勘探方法（东方地球物理公司吐哈物探公司）摘要陆上可控震源地震采集是一种安全环保、经济高效的油气勘探方法，利用其“能量可控、频率可调制、相关压噪”的技术特点，在全球陆上油气地震勘探市场占有半壁江山。
近年面对中国西部、中东、非洲等地区干旱炎热的气候，脆弱的生态系统，复杂的勘探目标，随着油气勘探的不断深入，要求地震勘探的采集密度越来越大，炸药震源显得力不从心，而采用经济高效的可控震源勘探方法是提高勘探精度、降低成本、满足安全环保条件的科学持续发展之路。
可控震源多台套组合激发技术、宽频扫描激发技术、交替扫描激发技术、“拆分振次”激发技术的开发应用，取得了重大技术进展，提供了一条实现陆上地震高密度采集的可行之路。
本文以吐哈油田勘探和开发实践为例，说明在不大幅度增加勘探投入的情况下，应用经济高效的可控震源地震勘探方法，实现了高地震采集密度的二维和三维勘探方法设计和工业化生产，并提供了高品质、高精度的地震资料。
关键词油气勘探陆上可控震源经济高效组合激发交替扫描“拆分振次”高密度采集地震勘探方法安全环保炸药震源问题的提出可控震源与传统的炸药（脉冲）震源相比，不同之处是采用了地面连续振动的工作方法，其产生连续扫描信号，通过控制激发时间，相关运算/处理，将一个连续激发的扫描信号“压缩”成类似脉冲的“子波”，用以记录/反映地下物性界面的变化特征。
可控震源之所以能够大面积得到油气勘探与开发领域的广泛应用，主要表现为：①激发能量可控。
通过增加扫描时间实现能量积累，按设计分配到不同频率成分；②扫描频率在较大的范围内可调制；③精确的相位控制可以实现多台激发，保证能量同步迭加；④安全、环保的激发源，对周围环境破坏和影响较小；⑤具有较灵活的震源组合性能，较高的施工效率。
以往油气勘探中可控震源勘探方法的应用主要是采用多次振动、野外各振次相关后垂直叠加的施工方法，旨在通过垂直叠加压制随机干扰，提高单个炮点原始资料的信噪比。
可控震源滑动扫描工作原理及应用
可控震源滑动扫描工作原理及应用【摘要】可控震源的滑动扫描方式基本原理是采用多组可控震源实现无等待扫描激发工作，即一组震源在扫描过程尚未完全结束时，另外一组震源已经开始扫描了，单位时间内平均每次数据采集的时间极大地缩短了，施工效率得到显著地提高。
本文简单介绍了滑动扫描信号分离的基本原理，主要参数的设计及应用。
【关键词】可控震源；滑动扫；相关处理；数据分离1、滑动扫描的技术原理⑴基本原理滑动扫描方式是一种高效、高质的适用于大道数生产可控震源采集方式。
与常规交替扫描相比，滑动扫描的一组震源在开始扫描时，不必等待另外一组震源扫描过程是否完全结束，这样相邻两组震源会出现一段时间上的重叠，缩短了两组震源的工作时间，有效提高了生产效率。
相邻的两组震源之间的震动时间间隔称之为滑动时间，一般来说滑动时间不能小于听时间，虽然相邻两组震源在扫描时间上有一定量的重叠，但是它们在这个时间段各自震动的频率是不同的，这样根据各组震源的TB值进行相关处理就可以有效分离出各组震源的震动数据，得出各自的单炮记录。
激发流程图如图1。
由于滑动扫描各组的震动是存在相互重叠的，所以数据记录是连续的，从滑动扫描第一次震动开始到最后一次结束，数据记录包含各次扫描的TB值和相对应时间内各次扫描的信号频率信息和辅助道信息。
一次滑动结束后，仪器会根据各自扫描时段内的TB值和其他信息进行数据的裁剪、相关，最后分离出单炮记录。
如图2所示。
图2为2组震源工作信号的相关过程：最上面的记录为2组震源的原始合成记录；TB（n）为各组震源的TB值；中间的四张记录是根据tb值剪切的各组震源的记录；Pilot（n）为各组震源对应扫描时间内的扫描频率信号；R（n）是从原始连续数据中通过裁剪、相关处理后的到的各组震源记录，即单炮记录。
2、震源参数设计①滑动扫描的滑动时间（扫描连续启动最小间隔时间）不能小于听时间，尽管没有最大时间，但是，滑动时间越短，生产效率就越高。
②在滑动扫描方式下，扫描信号本身并没有重叠在一起，但是谐波干扰已经影响到其它的记录了。
可控震源高效地震采集基础资料智能化整理技术
近年来，可控震源高效采集作为一项“两宽一 高”地震勘探的配套技术，在国内得到广泛的应用。 该技术采用多组可控震源进行不间断采集，每日生 产炮次和数据量较常规采集方法提高１０倍以上，具 有日生产炮次高，数据量大的特点。高效采集过程中
由于受到通讯、耦合和畸变等各种影响，会产生一些
无效生产炮。针对这种情况，采集时一般会采用实时 质控手段及时发现这些问题炮并及时重震补炮，因 此，高效采集日生产炮次中会存在许多无效生产炮， 即废震次。如果按照以往常规采集资料整理方法，很 难在短时间内从日生产炮中剔除废震次，完成高效 采集资料的整理。此外，常规可控震源资料整理中的 ＳＰＳ整理和ＰＳＳ报告整理是分开的，没有紧密的联 在一起，容易导致部分有效生产炮被当作废震次剔
ＰＳＳ报告统计问题
ＰＳＳ（Ｐｏｓｔ—Ｓｗｅｅｐ
Ｓｅｒｖｉｃｅ）报告是ＡＤＶＩＩＩ箱
除，或者废震次漏剔，同时单炮评价也会经常出现类
似问题。针对高效采集的特点，野外现场亟需一套完
体关于可控震源的质量控制控制文件［２］。主要监控
参数包括：震源峰值出力、平均出力、峰值相位、平均
善的整理方法来解决高效采集资料整理难题。本文 以Ｇ３ｉ仪器和可控震源先进ＩＩＩ箱体设备为例，给出
时评价信息、ＣＯＧ、测量成果等作为输入数据，输出 数据为剔除好的ＳＰＳ、整理好的ＰＳＳ报告、废品、 ＣＯＧ超标文件等。图２为软件界面图。
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图１
高效采集智能化整理流程图
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１０４
可控震源高效采集项目定位数据处理软件的开发
*吴少平，男.高级工程师,2007年毕业于首都师范大学，现从事物探测量工程与地理信息系统研究和应用工作。
第29卷第2期
吴少平等：可控震源高效采集项目定位数据处理软件的开发
89
发并记录该炮点的位置、时间、GNSS精度、震源状 态等信息，通过现场处理的方法删除无效炮，最终获
得的有效炮SPS文件是震源上获取的原始数据取 舍的依据。
关键词高效采集无桩号质量控制数据处理
Wu Shaoping, Zhai Lixin, Liu Pengfei, Zhang Xifeng and Ma Yongjie. Development of positioning data processing software for vibroseis high-efficiency acquisition project. EGP,2019,29(2) ：88-91,95
高效采集项目是采用的无桩号施工方法,具有激 发、采集和记录数据同步的特点。震源依靠GNSS定
位设备的导航确定激发点位，激发后，震源的记录信 息就是成果文件的组成部分。这些信息包括震源的 属性信息、位置与定位精度、震源震动状态指标等。 由于与地震数据采集过程同步，震源记录的位置定 位信息更加准确和可靠，远超传统的激发方式。
总结起来，有如下几点差异，如表1所示。
表1无桩号施工与有桩号施工差异对照表
无桩号施工
有桩号施工
数据源
Extended QC 方式
GNSS精度超限
处理方式
差分定位测量 上装导航文件
原位重测
1高效采集项目的无桩号施工方法
无桩号施工的数据处理流程与传统施工有很大 差异。在这种施工方式中，震源并不依靠炮点标志 旗引导到炮点，而是通过安装在震源上的导航系统 引导。震源实际激发的位置是预先设计好的，根据 踏勘结果、避障原则设计好的激发位置将上装到震 源导航系统中。震源导航系统包括导航软件、GNSS 接收机、GNSS基准站等构成。震源施工时，现场激
可控震源高效采集干扰压制技术
干扰表现为随机噪音
33
2.1 多域去噪--ISS
炮集记录应用矢量中值滤波前后对比
噪音干扰消除前记录 34
噪音干扰消除后记录
二、国外研究现状
小 结
1.与硬件结合直接应用在野外是国外可控震源高效采集去噪技术发展方向 之一；
2.随着激发点密度的提高和采集效率的提高的颤动扫描和ISS方法，谐波 噪音已经不是主要问题。
CleanSweep 技术是通过从野外实际获得的数据中提取一个反畸变 信号加入到原始扫描信号中来抑制谐波畸变的产生。
常规宽频扫描
CleanSweep宽频扫描
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1.1 硬件(震源箱体)
(2)CGG-Veritas(2014)
CleanSweep技术
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1.1 硬件(震源箱体)
(2)CGG-Veritas(2014)
滑动时间）后，另一组震源自动启动，实现多组震源连续采集的方法。
滑动时间应不小于炮记录长度。
干扰类型：（1）震源间行进噪音；（2）邻炮间谐波干扰 两组或多组震源可以同时施工
滑动扫描野外施工示意图
5
2.滑动扫描
谐波产生的原因：由于震源液压系统的非线性因素，以及震源平板与大地的非 耦合性，使得电信号产生为机械信号时发生畸变。其中液压动力系统的不稳定 性是谐波产生的主因。 6
15
二、国外研究现状
1.邻炮间谐波干扰： 1.1 硬件(震源箱体)
1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
2.邻炮间记录信息重叠：
2.1 反演分离--颤动扫描
2.2 多域去噪--ISS
（1）震源间行进噪音：多次覆盖、随机噪音衰减、异常振幅压制--交替扫描
（2）邻炮间谐波干扰：硬件（震源箱体）；室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS （3）邻炮间记录信息重叠：反演分离--颤动扫描; 多域去噪—ISS
可控震源高效地震采集技术研究及应用
可控震源高效地震采集技术研究及应用丁伟;胡立新;何京国;赵国勇;段卫星;刘丽娟【摘要】可控震源同步滑动扫描方法是将滑动扫描技术、同步扫描技术和交替扫描技术相结合,以提高地震成像质量和采集施工效率为目的的一种高效地震采集方法.为了更好地应用这项技术,2013年在我国西部HS地区开展了观测系统设计、高效采集方法试验、高效采集特征噪声压制等几个方面的应用研究,取得国内最高日产、最高时效、最高平均日产3项记录.将该方法应用于HS地区复杂山前带三维地震勘探,有效提高了该地区地震剖面的成像质量.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2014(053)003【总页数】6页(P338-343)【关键词】可控震源;同步滑动;同步扫描;滑动扫描;高效采集【作者】丁伟;胡立新;何京国;赵国勇;段卫星;刘丽娟【作者单位】中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100【正文语种】中文【中图分类】P631.4随着可控震源技术的逐渐发展,目前震源车能驶入的地区,如平原、城镇、一般山地、山前带、丘陵、沙漠等,基本上就可以采用可控震源采集资料。
从2013年统计数据来看,国外陆上地震勘探工作量的75%是采用可控震源完成的；国内陆上可控震源地震采集工作量在30%左右,并呈逐年上升的趋势。
国外相继研发并广泛应用了基于提高采集效率的高密度、高品质的可控震源地震采集技术,而国内这方面的研究相对较少。
2013年在我国西部HS地区开展了可控震源高效地震采集试验和应用研究,这是在西部山前带三维地震勘探中首次规模化应用可控震源高效采集技术,取得了较好的效果。
可控震源高效采集数据特征干扰压制技术
可控震源高效采集数据特征干扰压制技术曲英铭;李振春;韩文功;胡立新;黄建平;黄金强【摘要】可控震源远距离同步滑动扫描(DS4)高效采集方式极大地提高了野外采集效率,但这种采集方式会产生两种较为严重的特征干扰噪声——谐波干扰噪声和交涉干扰噪声,给室内数据处理造成了较大的困难.针对这两种特征干扰噪声分别进行噪声压制:对谐波干扰采用自适应匹配预测滤波谐波压制方法,克服了地面力信号记录不准确和大地对基波信号和谐波信号衰减不同造成的预测谐波不准确问题,准确地压制谐波干扰,同时几乎不损害有效能量;将存在交涉干扰的记录变换到人工分选道集中再进行随机噪声压制.模型试算和野外实际资料的测试结果证明了特征干扰压制方法能很好地压制谐波干扰和交涉干扰,且谐波干扰和交涉干扰压制后的叠加剖面中谐波噪声被消除,交涉干扰导致的同相轴不连续现象也得到了明显改善.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2016(055)003【总页数】13页(P395-407)【关键词】DS4;谐波干扰;交涉干扰;自适应匹配预测滤波;可控震源【作者】曲英铭;李振春;韩文功;胡立新;黄建平;黄金强【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司,北京100029;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257000;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】P631可控震源具有安全、环保、高效、低耗、方式灵活等优点,因此在地震勘探中得到了广泛应用。
可控震源地震勘探始于20世纪50年代,60年代后,可控震源逐渐成为地震勘探中重要的激发震源之一。
可控震源的特点是激发时间远长于各界面的反射时间,因此相邻界面的反射波形在地震记录上相互重叠,将原始地震记录与扫描信号互相关得到最终的地震记录[1-2]。
可控震源高效采集技术简介及对装备的需求
2010年4月物探装备第20卷第2期可控震源高效采集技术简介及对装备的需求王井富*徐学峰关业志(东方地球物理公司采集技术支持部,河北涿州072751)摘要王井富,徐学峰,关业志.可控震源高效采集技术简介及对装备的需求.物探装备,2010,20(2):106~109,116可控震源高效采集方法对仪器装备提出了更高的需求。
为了配合高效采集技术,要求采集仪器具有更大的带道能力和更高的传输速率,以及方便施工、系统稳定、操作便利等性能;震源要求故障率低、震源本身技术性能稳定、行进通过能力强;同时对采集设计、测量方法、资料处理等也提出了更高的需求。
本文介绍了滑动扫描、I SS、DSSS、高保真高效的基本原理及施工方法,同时提出了这几种方法对装备的具体需求。
关键词可控震源高效采集采集装备震源施工方法ABSTRAC TWang Jingfu,Xu Xuefeng and Guan Y ezhi.High efficient vibrator acquisition technolog y introduction and the demand for equipment.EGP,2010,20(2):106~109,116With the hig h efficiency and pro ductivity seismic acquisitio n technique dev elo pment,acquisition equipment is ex pect ed to meet the requir ement w hich apply fo r high efficiency acquisition.T he recor ding inst rument ar e ex pected to have the follow ing capabilities:system stable,high capacity with a larg e number active channels,high tr ansmis-sio n data r ate,convenience fo r operatio n etc.T he v ibrato r are expected continuo us running w ith lo w failure rate and wo rking stable.High efficiency seism ic acquisition is an integ rated explo ration t echnique with hig h requir ements for acquisitio n design,sur vey metho ds,data pro cessing etc.Fo ur acquisition techniques(Slip-sweep,ISS,DSSS, HF VS+F lip F lo p Sw eep)are intr oduced in this paper and some detailed r equirements are put fo rw ardKey words vibr ator,hig h pr oductivit y acquisition,acquisition equipment,vibr ator operatio n method0引言出于降低勘探成本以及满足高密度空间采样的技术要求,近几年,一些西方油公司进行大工作量、高密度陆上地震采集时大多考虑应用/可控震源高效采集技术0。
可控震源高效采集技术王井富-PPT课件
扫描震次 起始斜坡 震源台次 扫描频率 记录方式 炮距 炮线距
4 200ms 4*4 8-76HZ 叠前相关 50m 300m
最终折算每炮平均 104+15=119(秒)
每天有效放炮时间是按8小时算 3600*8/19=242(VPs)—3.62平 方 假设: 10000平方的施工面积 施工天数: 10000/5.6=2756天 =7.55年
采集技术支持部内部技术交流材料
Slip Sweep----滑动扫描
滑动扫描技术是一种连 续放炮的高效采集方法， 同时采用多组震源施工， 下一组震源可以不必等 待上一组震源完成震动 即可开始施工，大大缩 短了相邻两次扫描的间 隔时间，从而大幅度地 提高了生产效率。滑动 时采用的扫描频率相同， 通过相关处理过程可以 分开成各自的记录。
甲方缩短勘探期4个月，节约相关费用50万美元以上。
采集技术支持部内部技术交流材料
Flip Flop-----交替扫描采集方法
交替扫描作业
采集技术支持部内部技术交流材料
Flip Flop-----交替扫描采集方法
小结
优点: 提高施工效率 缺点: 1)噪音问题 2)投入更多的设备和人力
应用交替扫描方式应综合考虑以下几方面问题: 1)扫描参数是否适合 2)地质条件: 技术(震次间相互影响）、地表条件 3)观测系统设计是否适合 4)噪音水平是否可以接受：选择合理的可控震源组之间的距离 5)综合采集方式决定使用哪种交替方式(Fleet by Fleet 或 Sweep by Sweep） 6)投入和产出是否匹配等
采集技术支持部内部技术交流材料
提
Flip Flop-----交替扫描 Slip Sweep----滑动扫描
纲
论可控震源高效采集中设备需求与参数设置
可控震源在塔里木盆地地震勘探中可行性应用及效果
可控震源在塔里木盆地地震勘探中可行性应用及效果【摘要】本文主要探讨了可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的可行性应用及效果。
首先分析了塔里木盆地的地质特征，然后介绍了可控震源技术的原理与特点，并探讨了该技术在该地区地震勘探中的优势。
随后对可控震源在塔里木盆地地震勘探中的效果进行了评价，并通过案例分析进行了具体分析。
总结了可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的应用前景，并指出了该技术存在的不足和改进方向。
通过本文的研究，可以为塔里木盆地地震勘探提供参考，同时也为可控震源技术在该地区的应用提供了一定的参考价值。
【关键词】关键词：可控震源、塔里木盆地、地震勘探、地质特征、技术原理、优势、效果评价、案例分析、应用前景、不足、改进方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景和意义塔里木盆地地质特征复杂多样，地震勘探一直是该地区油气勘探的重要手段。
传统地震勘探存在着分辨率低、地下结构解释困难等问题，为了更好地开展地震勘探工作，提高勘探效率和成果，可控震源技术作为新型地震勘探方法应运而生。
可控震源技术具有精密、高效、灵活等特点，通过控制震源参数和波形设计，可以实现地震波的定向激发和完全控制，从而提高地震数据的质量和分辨率，为地下构造解释和油气勘探提供更可靠的数据支持。
在塔里木盆地这样地质条件复杂的地区，采用可控震源技术能够更好地适应地下构造的复杂性，提高地震勘探的效果和准确性。
开展可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的应用研究具有重要的现实意义和深远的科学价值。
通过深入探讨可控震源技术的原理和特点，分析其在塔里木盆地地质特征下的优势和效果，可以为地震勘探工作者提供参考和借鉴，推动地震勘探技术的不断创新和发展。
1.2 研究目的研究目的是通过对可控震源在塔里木盆地地震勘探中的可行性应用及效果进行深入探讨，揭示其在地震勘探工作中的重要作用和价值。
具体包括以下几个方面：探究可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的适用性，验证其是否能提高地震勘探的效率和准确性；评估可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的实际效果，分析其对勘探成果的影响和贡献；探讨可控震源技术的发展趋势和改进方向，为进一步提升地震勘探水平和效果提供理论支持和实践指导；为塔里木盆地地震勘探工作的开展提供科学依据和技术支持，推动地质勘探领域的发展和进步。
探讨可控震源在地震勘探中的应用前景
探讨可控震源在地震勘探中的应用前景探讨可控震源在地震勘探中的应用前景摘要：虽说可控震源存在着很多方面的问题，但地震勘探领域已经将可控震源作为主要激发震源。
它得到越来越广泛的应用，而且占据了非常重要的位置。
在施工过程中要正确选取各项技术参数，而且为提高地震剖面质量还应注意提高分辨率与静校正问题。
关键词:可控震源；参数选择作为一种新型人工地震波激发方式，可控震源在地震勘探中得到了越来越广泛的应用。
它有着安全、环保、经济、施工效率高等诸多优点。
在一些地区地势平坦，表层地震地质条件简单，可控震源有效发挥了其优势，使用可控震源所获得的资料甚至比井炮资料还好。
在此通过分析内蒙某地煤炭资源调查二维地震勘探具体实例，研究可控震源技术的采集形式，针对分析出的数据进一步探讨可控震源在地震勘探中的应用分析。
一可控震源的参数选择本次二维地震勘探采用法国Sercel公司产428XL数字地震仪，激发源采用可控震源，震源车为美国费林产Y-2700可控震源车4台，2台备用。
施工的各项参数是通过施工前的试验工作来确定的，通过试验工作选取最佳参数，确定合理的施工方案。
由于本区地表起伏不大，所以试验的测试重点在仪器参数的试验。
本次勘探使用可控震源进行激发，且可控震源参数的选择在很大程度上影响着地震勘探的信噪比和分辨率，所以调试好可控震源的施工参数，达到最好的激发效果，成为试验工作的重中之重。
本次可控震源参数的试验本着单一因素对比的方法，逐次对比，在确定好一个参数以后固定此参数，再试验其他参数，最后确定整个仪器激发参数。
在单一因素变化的情况下，对可控震源的震动次数、扫描频率、震动台数、扫描长度、驱动振幅等５个参数进行逐一试验，最终确定可控震源的激发参数为：震动12次，扫描方式为线性升频20～120Hz，2台震源同时激发，扫描长度12s，驱动振幅7０％能取得比较理想的资料。
二可控震源的资料处理资料处理是地震勘探工作的三大主要环节之一，其成果是资料解释工作的基础。
柴达木盆地可控震源高效采集技术应用
柴达木盆地可控震源高效采集技术应用韩春瑞;杨全斌【期刊名称】《青海石油》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】柴达木盆地油气资源丰富,但是恶劣地震地质条件严重制约了油气勘探进程。
通过多年攻关试验证明,高密度、高覆盖和宽方位是提高资料品质的有效方法。
但是该方法是通过大量增加炮点及检波点来提高炮道密度,同时增加勘探成本和野外施工难度。
山前戈壁区地势比较平坦,比较适合可控震源施工。
可控震源滑动扫描高效采集技术的应用,有效的解决高密度、高覆盖、宽方位采集技术与勘探成本大幅增加之间的矛盾。
本文将阐述滑动扫描高效采集技术设计及施工配套技术应用,通过滑动扫描采集技术在柴达木盆地平台、牛东和英西地区的实施,该技术不仅大幅度提高地震资料的品质,同时极大地提高采集效率,缩短采集时间和降低了野外勘探成本。
【总页数】7页(P17-23)【作者】韩春瑞;杨全斌【作者单位】东方地球物理公司青海物探处【正文语种】中文【中图分类】P631.4【相关文献】1.中国石油可控震源高效地震采集技术应用与展望 [J], 汪恩华;赵邦六;王喜双;黄永平2.复杂山地山前带“两宽一高”井炮—可控震源联合地震采集技术应用实例 [J], 孔德政;刘新文;吕景峰;周旭;邸江伟3.柴达木盆地平台地区可控震源滑动扫描高效采集技术实践 [J], 朱波;吴永国;黄鹏;王永生;姜太亮;王琪4.高精度可控震源高密度Walkaway-VSP采集技术应用实例 [J], 王雪峰;李飞;刘聪伟;刘博;金其虎5.柴达木盆地尖顶山地区低频可控震源"两宽一高"地震资料处理关键技术应用研究[J], 周锦钟; 张金海; 牛全兵; 张惠瑜; 王海峰; 朱波; 李丽; 尹思; 王娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
可控震源动态扫描技术及应用
可控震源动态扫描技术及应用肖虎;唐东磊;杨国平;王井富;吴永国;樊平【摘要】交替扫描、滑动扫描和距离分离同步扫描是现今最常用三种可控震源高效扫描技术,且各有其优势和适用条件.由于三种扫描方式的技术特点、施工组织方式和资源需求量差别较大,以往采集施工时只能单独选用其中一种方式,制约了优势技术应用范围和施工效率的提高.为此,研发了可控震源动态扫描技术,它突破了以往可控震源激发仅考虑时间域变化的局限,首次引入空间域理念,通过建立时空关系联合时间域与空间域,从而将交替扫描、滑动扫描及距离分离同步扫描等方式综合考虑并运用,即可根据预设时空关系自由编组并切换扫描方式,使采集作业方式更灵活,施工效率显著提高,且进一步拓展了可控震源应用范围.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2019(054)003【总页数】7页(P493-499)【关键词】可控震源;动态扫描;时空关系;变间隔滑动扫描;固定间隔滑动扫描;同步扫描【作者】肖虎;唐东磊;杨国平;王井富;吴永国;樊平【作者单位】东方地球物理公司采集技术中心,河北涿州072751;东方地球物理公司采集技术中心,河北涿州072751;东方地球物理公司采集技术中心,河北涿州072751;东方地球物理公司采集技术中心,河北涿州072751;东方地球物理公司青海物探处,甘肃敦煌736202;东方地球物理公司辽河物探处,辽宁盘锦124000【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言经过多年的地震勘探实践及科技发展，可控震源高效采集技术日渐完善[1-2]、应用范围不断扩大，已形成交替扫描[3]、滑动扫描[4]、距离分离同步扫描[5-6]、独立同步扫描[7]、分频同时扫描[8]等系列扫描技术，满足了不同勘探项目的多样化需求。
这些技术在所用设备、实际作业、质控、谐波压制[9-13]、邻炮噪声压制[14]等方面的要求不尽相同，且各有其特定适用范围。
综合国内外应用实情，目前是以交替扫描、滑动扫描和距离分离同步扫描为主。
可控震源高效采集技术的效率分析!
可控震源高效采集技术的效率分析!张洁;周土发;程虎军;颜良【摘要】针对野外施工中可控震源高效采集的效率估算问题,以仪器与单组震源的工作流程为基本模型,分析了几种常用高效采集技术的实现机理。
通过分析得到不同高效采集技术下的理论日效,并探讨了影响效率的装备技术因素,为野外施工方法的选择提供了参考。
【期刊名称】《石油管材与仪器》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P71-75)【关键词】可控震源;地震仪器;高效采集;效率分析【作者】张洁;周土发;程虎军;颜良【作者单位】[1]英洛瓦（天津）物探装备有限责任公司,河北涿州072751;[2]东方地球物理公司国际勘探事业部,河北涿州072751【正文语种】中文【中图分类】P315.62随着物探目标由构造分析发展到储层描述，并逐步延伸至油藏领域，物探技术进入精耕细作的时代。
宽方位、宽频、高密度、大道数、高覆盖次数成为精细勘探的基本需求［1-3］，一方面是高分辨率的数据质量要求;一方面是大量装备投入的成本和施工压力。
在品质和效率的驱动下，可控震源高效采集技术应运而生。
相比传统炸药震源，可控震源激发信号可控、安全环保，逐渐成为主要的施工震源［1-3］。
人们在可控震源施工中不断探索各种采集技术以提升资料品质、提高施工效率:起初使用交替扫描(Flip－Flop)，日效最高可达2 000炮［1］;在1996年，Rozemond提出可控震源滑动扫描技术(Slip－sweep)，生产效率提高2倍多［4］; Ian Jack等提出Independent simultaneous sweeping(ISS)，通过阿尔及利亚的实验，预期日效达10 000炮［5］;至2009年，BP在阿曼的项目中运用Distance separated simultaneous sweeping(DSSS)，激发间隔10 km外的震源同时施工，时效达到1 024炮［6］。
十多年间，可控震源高效采集技术将施工效率提高了近十倍。
可控震源原理及说明
可控震源工作原理张宏乐一．概论1．引言利用可控震源人工激发地震波，是进行地震勘探的一种重要方法。
这种勘探方法最早出现的时间可以上溯到上个世纪50年代，当时在美国的一些石油公司最初开始出现以连续振动为特征的非爆炸地面震源的可控震源雏形，由此开创了可控震源技术应用于地震勘探之先河。
随着国外可控震源技术的日趋成熟，到了上个世纪70年代中期，我国开始引进国外可控震源设备和技术以应用于国内地震勘探。
与此同时，在吸收消化国外先进技术的基础上，开始着手依靠国内技术力量和设备，自行开发研制KZ系列国产可控震源。
由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制，可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率，还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿，这是其它人工地面震源和炸药震源难于做到的，所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够，信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料，因此在过去的几十年中可控震源技术在国内外都得到了较快发展，无论从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平，还是震源野外施工方法和震源资料处理技术都已逐渐提高和日臻完善。
近些年来，为了提高地震资料的信噪比和分辨能力，国内和国外生产厂家竞相利用现代科学技术的一些最新研究成果应用于可控震源的研究，设计和开发，已生产出最大静态推力近30吨的﹑可以适应更加广泛地震勘探目的﹑可在多种地面道路行驶的宽频大吨位可控震源，出现了可以灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式﹑以数字自适应控制技术为基础的﹑可自动进行可控震源系统识别、安装，并能对震源实施实时的质量控制技术的电控系统，从而扩大了可控震源应用领域，促使可控震源技术得以广泛应用于国内外地震勘探施工，成为了一种重要的地震勘探设备。
2．可控震源与炸药震源信号特征的区别图1 可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源和一些用于地震勘探的地面震源，如落重震源、电火花震源和陆地气枪震源等非爆炸地面震源所产生的地震信号一样，都是作用时间很短，信号振幅能量高度集中的脉冲信号，它们都属于脉冲震源。
可控震源高保真地震数据采集方法
可控震源高保真地震数据采集方法
夏勇
【期刊名称】《物探装备》
【年(卷),期】2000(000)02X
【摘要】可控震源高保真地震数据采集(HFVS)是通过从记录的震源驱动信号中分离出单台震源记录信号来实现多个震点同时进行数据采集的方法,通过增加绝对频带宽度、减少相关子波边叶畸变以及预置较稳定子波来提高震源数据分辨率。
在地震采集施工中,使用HFVS方法所记录的数据量要显著高于常规方法,同时,HFVS方法利用震源驱动信号来对数据反演也大大提高了震源间的一致性和相位的稳定性,减小了信号中因谐波引起的幅值畸变。
【总页数】5页(P14-17,45)
【作者】夏勇
【作者单位】石油地球物理勘探局国际勘探部
【正文语种】中文
【中图分类】TE13
【相关文献】
1.可控震源低频能量激发在低频地震数据采集应用中的误区 [J], 陶知非;刘兴元;王志杰
2.可控震源高保真地震数据采集作业设备的配备与设置 [J], 王光德;郭强
3.428XL在可控震源高保真采集中的一些问题及解决方法 [J], 刘卫平;窦学庆;董西宁;韦根海;董虹
4.高保真地震数据采集的问题探讨 [J], 王雪秋;孙建国
5.高保真地震数据采集的问题探讨 [J], 王雪秋;孙建国
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ＳＴＡＲ 系统，实现了海量地震数据的高效转储，可以满
足每天超过 １ Ｔ Ｂ 的数据量的存储及格式转换。
２．５ 滑动扫描谐波压制技术
由于可控震源液压、机械传动等物理特性的非线
性及震源平板与大地耦合条件的不确定性等多种因素
的影响，可控震源采集中存在谐波畸变。对于升频扫
描，当滑动时间过短时，后一炮产生的多次谐波会对
魏 铁 等：可控震源高效采集技术及在国际项目中的应用
可控震源高效采集技术及
在国际项目中的应用 ＊
魏 铁 张慕刚 汪长辉 魏国伟 张翊孟 张汝杰 尚永生 梁晓峰 东方地球物理公司国际勘探事业部
摘 要：在国际油公司追求高效地震勘探及经济效益最大化的推动下，滑动扫描（Ｓｌｉｐ Ｓｗｅｅｐ）、滑动扫描同步激发（ＤＳＳＳ ｐｌｕｓ Ｓｌｉｐ Ｓｗｅｅｐ）等可控震源高效采集技术获到快速发展，并在中东、非洲等地区得到了广泛应用。文章介绍了滑动扫描、 距离分离同步激发（ＤＳＳＳ）、滑动扫描同步激发、独立同步扫描（ＩＳＳ）等可控震源高效采集技术的基本原理，以及观测系 统设计、无桩号测量、现场质量控制、数据存储与转换、滑动扫描谐波压制和独立同步扫描邻炮干扰压制等可控震源高效 采集关键配套技术，并且展示了这些技术在公司国际地震勘探项目中的应用情况及实际效果谐波干扰进行有
效压制的能力时，才能缩短滑动时间，提高作业效率。
东方地球物理公司研发的模型法、预测滤波法和纯相
移法等谐波压制方法取得了较好的效果（图 ６ 和图 ７），
为缩短滑动时间、大幅提高生产效率打下坚实基础。
２．６ 独立同步扫描邻炮干扰压制技术
ＩＳＳ 采集方式所得到的记录包含多台位于不同位
而使多组可控震源作业生产效率大幅提高（图 １ ）。
１０１ｓ 滑 动 １１ ２２ ３３ ４４ ５５ ６６ ７７ ８８ 时间 １ ２ ３ ４
记录长度
扫描信号
图 １ 可控震源滑动扫描示意图 １．２ 距离分离同步激发
距离分离同步激发（Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｓｗｅｅｐｉｎｇ，简称 ＤＳＳＳ）是一种较新的可控震源高效采 集技术。一般采用多组可控震源施工，２ 组或 ２ 组以上 可控震源组成 １ 个震源群，全部可控震源组被分成多 个震源群；同一震源群内不同可控震源组在接收线方 向上保持足够间距，分别置于不同的炮点（图 ２）。采 集时同一群内的所有可控震源组采用同样的参数同时
致谢：多年来，东方地球物理公司国际勘探事业
部、采集技术支持部、物探技术研究中心、装备事业 部一批技术人员长期致力于可控震源高效采集技术研 究和应用，在此向他们表示最衷心的感谢！
【参考文献】 ［１］Ｈ． Ｊｕｓｔｕｓ Ｒｏｚｅｍｏｎｄ． Ｓｌｉｐ－ｓｗｅｅｐ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ． ＳＥＧ Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ １５， １９９６： ６４－６７． ［２］Ｊａｃｋ Ｂｏｕｓｋａ． Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｓｗｅｅｐｉｎｇ： Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ３Ｄ ｖｉｂｒｏｓｅｉｓ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｏｍａｎ． ＳＥＧ Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ２８， ２００９： １－５． ［３］Ｄａｖｅ Ｈｏｗｅ， Ｍａｒｋ Ｆｏｓｔｅｒ， Ｔｏｎｙ Ａｌｌｅｎ， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｓｗｅｅｐｉｎｇ － ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌａｎｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｃｒｅｗｓ． ＳＥＧ Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ２７， ２００８： ２８２６－２８２９．
采用高效可控震源采集方法进行施工时，像滑动 扫描同步激发等方法将产生海量数据，而甲方经常要 求提供原始数据拷贝和加载观测系统信息后的 Ｓ Ｅ Ｇ Ｙ 格式地震数据，对实时数据存储及格式转换提出了很
８ 石油科技论坛·２０１２ 年第 ２ 期
魏 铁 等：可控震源高效采集技术及在国际项目中的应用
时间（ｍ ｓ ）
图 １０ 分别是生产时效统计图和生产日效统计图，其中 ２００９ 年 ４ 月 １０ 日之前使用滑动扫描技术生产，４ 月 １５ 日以后使用滑动扫描同步激发技术生产。在该项目执 行中最高日效达到 １４３６３ 炮，创造了当时陆地地震勘 探的世界纪录。随着技术的进一步完善，在三维地震 勘探项目中东方地球物理公司采用滑动扫描同步激发 技术不断创造出新的世界纪录，２４ 小时作业最高日效 达到 ２０６５１ 炮。
图 ３ 震源车内安装的导航系统 ２．３ 高效采集现场质量监控技术 ２．３．１ 可控震源高效采集辅助质量监控
在进行可控震源高效采集过程中，现场质量控制 非常重要。仪器系统虽然为质量控制配备了丰富的软 件系统，但对于目前可控震源高效采集普遍采用的仪 器系列，在使用过程中仍然发现了一些质量监控盲点 和不足之处。为此，东方地球物理公司开发了高效采 集辅助质量监控软件，安装于仪器系统中，对采样率、 记录长度、接收排列、检波器串道、辅助道、滑动扫 描时间间隔等进行实时监控，在出现异常时能够及时 提示仪器操作员。 ２．３．２ 海量地震数据质量控制
时间（ｍ ｓ ）
１４４８ １６ １６００
４０８６４
３６
４０８６４
５６
７６
４０８６４
９６
１１６
１３６１４６４
１８００
２０００
２２００
２４００
２６００
２８００ １４４８ １６
３６
４０８６４
５６
７６
４０８６４
９６
１１６
４０８６４
１３６１４６４
图 ４ 振幅正方向严重偏离的地震数据
图形显示（红色区域为统计时窗）
时间（ｍｓ）
时间（ｍｓ）
２００
１０００
２０００
３０００
４０００ ２００
压制谐波干扰前
１０００
时间（ｍｓ）
２０００
３０００
４０００
压制谐波干扰后
压制谐波干扰前
压制谐波干扰后
置、不同时间启震的可控震源激发的地震信号。对于 某一给定的可控震源激发的地震信号而言，来自其他 可控震源的信号为干扰（邻炮干扰）。因此，如何有效 消除邻炮干扰是 Ｉ Ｓ Ｓ 采集的关键技术之一。东方地球 物理公司研究开发的矢量中值滤波消除邻炮干扰法是 消除邻炮干扰的一项有效技术（效果见图 ８ ）。
可控震源高效采集技术在东方地球物理公司海外 项目中得到全面应用，市场份额不断增长。目前东方 地球物理公司海外项目超过 ７０％ 的可控震源队采用不 同高效作业方法进行施工，先后为 ＳＨＥＬＬ、ＢＰ、ＴＯＴＡＬ、 Ｅ Ｎ Ｉ 、Ｒ Ｅ Ｐ Ｓ Ｏ Ｌ 、Ｐ Ｄ Ｏ 、Ｓ Ａ Ｕ Ｄ Ｉ Ａ Ｒ Ａ Ｍ Ｃ Ｏ 、Ｗ Ａ Ｈ Ａ 、 Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ａ Ｎ Ａ Ｄ Ａ 、Ｃ Ｎ Ｐ Ｃ 等公司提供了高效采集服务， 完成沙特 Ｓ５１ 稀疏三维项目（合同期 ４ 年）、阿曼 ＰＤＯ ３ ＋ １ 年滑动扫描项目、阿尔及利亚 ＢＰ ２３００ｋｍ２ 三维项 目和利比亚滑动扫描项目等多个特大型三维项目。现 在东方地球物理公司正在利用 ＩＳＳ 作业方法进行伊拉 克 ＢＰ ＲＵＭＡＩＬＡ 项目施工，并且近期成功中标阿曼 ＰＤＯ 和沙特 ＡＲＡＭＣＯ Ｓ７０、Ｓ７１ 特大型三维可控震源高 效采集项目。
２０１２ 年第 ２ 期·石油科技论坛 ７
专题策划
激发。该方法实现了利用一炮的激发接收时间采集多
炮数据的功能。
震源间距 １２ｋｍ
６ｋｍ
６ｋｍ
９ｋｍ
９ｋｍ
图 ２ 可控震源同步激发技术示意图
１．３ 滑动扫描同步激发 滑动扫描同步激发（ＤＳＳＳ ｐｌｕｓ Ｓｌｉｐ Ｓｗｅｅｐ）技术是
滑动扫描技术与同步激发技术的有机结合，以滑动扫 描方式实现同步激发，使采集效率进一步提高。常规 滑动扫描技术采用多组可控震源施工，每次一组可控 震源激发，而滑动扫描同步激发技术也采用多组可控 震源施工，采用滑动扫描方式进行激发，每次多组可 控震源同步激发，可控震源组之间在接收线方向需要 保持足够的距离以减小相互干扰。与常规滑动扫描相 比，滑动扫描同步激发作业方式所需可控震源及接收 设备数量可能成倍增加，但施工效率也成倍提高。 １．４ 独立同步扫描 （ＩＳＳ）
可控震源滑动扫描同步激发采集速度达到每小时 ８００ 炮以上，每天相关后的野外地震数据超过 １ＴＢ。这 样大的数据量，对野外单炮的质量控制是一个挑战。 为满足海量数据质量控制的要求，需要专门的海量数 据质控软件系统，以实现对可控震源高效采集质量控 制至关重要的相关检查，如图 ４ 、图 ５ 所示。 ２．４ 海量数据存储及格式转换
应用可控震源高效采集技术作业，生产效率得到 很大提高。采用滑动扫描方式可以提高效率 １ ０ ０ ％ 以 上，滑动扫描同步激发作业效率提高更多。例如，２００９ 年在东方地球物理公司采用滑动扫描同步激发技术执 行的第一个三维地震勘探项目中，平均采集时效由项 目初期应用滑动扫描时的 ３５０ 炮提高到 ６００ 炮。图 ９、
多组可控震源在空间上两两之间保持一定距离， 利用相同的接收排列（超级排列）各自独立工作，从 而可以极大地提高作业效率。
２ 关键配套技术
２．１ 观测系统设计技术 由于滑动扫描同步激发方法同时激发数炮，可控
震源组间距往往达十余千米，且施工效率非常高，因 此地面接收设备需求量很大，多超过 １ 万道。为了减 少设备的需求以及适合多组可控震源高效施工，设计 适宜的观测系统至关重要。为了减少大小线的需求 量，往往采用特殊的观测系统设计技术，如增加炮点、 减少接收点等。 ２．２ 炮点无桩号作业（可控震源 Ｄ Ｇ Ｐ Ｓ 导航）
＊ 基金项目：东方地球物理公司科研项目“高效可控震源采集技术研究”（编号：２００９－０８－１０１）、“可控震源地震勘探配套技术 研究与应用：海量地震数据高效转储及现场质量控制技术研究”（编号：０ ６ － ０ ３ － ０ ２ － ２ ０ １ １ ）。
第一作者简介：魏铁，１９６６ 年生， １９９０ 年本科毕业于同济大学勘查地球物理专业，２００６ 年获中国石油大学（华东）地球探 测与信息技术专业硕士学位，高级工程师，现任东方地球物理公司国际勘探事业部区域总工程师，长期从事地震勘探野外采集 工作，主 要 研 究 可 控 震 源 地 震 勘 探 高 效 采 集 技 术 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：ｗ ｅ ｉ ｔ ｉ ｅ ＠ ｂ ｇ ｐ ． ｃ ｏ ｍ ． ｃ ｎ